WO2016136266A1 - 冷媒蒸発器 - Google Patents

Abstract

　被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う冷媒蒸発器（１）は、冷媒が内部を流れ、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う第１熱交換部（１２）と、第１熱交換部に対向して配置されるとともに、冷媒が内部を流れ、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う第２熱交換部（２２）と、第１熱交換部の下方に配置され、第１熱交換部に冷媒を分配する第１タンク（１３）と、第２熱交換部の下方に配置され、第２熱交換部を流れる冷媒を集める第２タンク（２３）と、第１タンク及び第２タンクに接合され、第２タンクに集められた冷媒を第１タンクに導く第３タンク（３０）と、を備える。第１タンク、第２タンク、及び第３タンクの間には隙間が形成される。第１タンクと第３タンクとの接合部（１３３，３０４）、及び第２タンクと第３タンクの接合部（２３３，３０５）の少なくとも一方には、隙間に貯留される水を排出する排水路（４０，５０）が形成されている。

Description

冷媒蒸発器 関連出願の相互参照

　本出願は、２０１５年２月２７日に出願された日本特許出願２０１５－３８１６９号と２０１６年２月２３日に出願された日本特許出願２０１６－３２０５２号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う冷媒蒸発器に関する。

　この種の冷媒蒸発器としては、特許文献１に記載の冷媒蒸発器がある。特許文献１に記載の冷媒蒸発器は、被冷却流体の空気と熱交換を行う第１熱交換部及び第２熱交換部を備えている。第１熱交換部及び第２熱交換部は、空気の流れ方向に対向して配置されている。第１熱交換部は、空気の流れ方向に直交する方向に第１コア部と第２コア部とに区画されている。第２熱交換部も、空気の流れ方向に直交する方向に第１コア部と第２コア部とに区画されている。第１熱交換部の第１コア部は空気の流れ方向において第２熱交換部の第１コア部と対向している。第１熱交換部の第２コア部は空気の流れ方向において第２熱交換部の第２コア部と対向している。特許文献１に記載の冷媒蒸発器は、第１熱交換部の鉛直方向の両端に設けられる一対のタンクと、第２熱交換部の鉛直方向の両端に設けられる一対のタンクとを備えている。また、特許文献１に記載の冷媒蒸発器は、第１熱交換部の鉛直方向下方に設けられるタンクと、第２熱交換部の鉛直方向下方に設けられるタンクとの間に入替えタンクを備えている。

　特許文献１に記載の冷媒蒸発器では、第２熱交換部の鉛直方向上方側のタンクから第２熱交換部の第１コア部及び第２コア部へと冷媒が流れる。第２熱交換部の第１コア部に流入した冷媒は、第２熱交換部の鉛直方向下方側のタンクから入替えタンク及び第１熱交換部の鉛直方向下方側のタンクを介して第１熱交換部の第２コア部へと流れる。第２熱交換部の第２コア部に流入した冷媒は、第２熱交換部の鉛直方向下方側のタンクから入替えタンク及び第１熱交換部の鉛直方向下方側のタンクを介して第１熱交換部の第１コア部へと流れる。第１熱交換部の第１コア部に流入した冷媒、及び第１熱交換部の第２コア部に流入した冷媒は、第２熱交換部の鉛直方向上方のタンクを介して排出される。

特開２０１３－１８５７２３号公報

　ところで、特許文献１に記載の冷媒蒸発器では、冷媒と空気との熱交換に基づき第１熱交換部及び第２熱交換部の外面に凝縮水が生成されると、当該凝縮水は鉛直方向下方へと流れる。第１熱交換部の鉛直方向下方側のタンク、第２熱交換部の鉛直方向下方側のタンク、及び入替えタンクの間に隙間が形成されている場合、この隙間に凝縮水が貯留する可能性がある。この貯留した水が凍結すると、水の体積膨張により各タンクが損傷する、いわゆる凍結割れが発生するおそれがある。

　本開示の目的は、凍結割れを抑制することのできる冷媒蒸発器を提供することにある。

　本開示の一態様において、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う冷媒蒸発器は、冷媒が内部を流れ、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う第１熱交換部と、第１熱交換部に対向して配置されるとともに、冷媒が内部を流れ、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う第２熱交換部と、第１熱交換部の下方に配置され、第１熱交換部に冷媒を分配する第１タンクと、第２熱交換部の下方に配置され、第２熱交換部を流れる冷媒を集める第２タンクと、第１タンク及び第２タンクに接合され、第１タンクに集められた冷媒を第２タンクに導く第３タンクとを備える。第１タンク、第２タンク、及び第３タンクの間には隙間が形成される。第１タンクと第３タンクとの接合部、及び第２タンクと第３タンクの接合部の少なくとも一方には、隙間に貯留される水を排出する排水路が形成されている。

　本開示の一態様において、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う冷媒蒸発器は、冷媒が内部を流れ、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う第１熱交換部と、第１熱交換部に対向して配置されるとともに、冷媒が内部を流れ、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う第２熱交換部と、第１熱交換部の下方に配置され、第１熱交換部に冷媒を分配する第１タンクと、第２熱交換部の下方に配置され、第２熱交換部を流れる冷媒を集める第２タンクと、第１タンクと第２タンクとを連結する連結部と、第１タンク及び第２タンクに接合され、第２タンクに集められた冷媒を第１タンクに導く第３タンクとを備える。連結部には少なくとも１つの開口部が形成されている。第１タンクと第３タンクとの接合部、及び第２タンクと第３タンクの接合部の少なくとも一方には、連結部に形成された開口部よりも下方となる部位に、開口部を通過した水を排出する排水路が形成されている。

　これらの構成によれば、第１熱交換部及び第２熱交換部の外面に生成される凝縮水が第１～第３タンクの間の隙間に流入すると、当該凝縮水は排水路を介して外部に排出される。よって、第１～第３タンクの間の隙間に凝縮水が貯留し難くなるため、この凝縮水の凍結に起因する凍結割れを抑制することができる。

第１実施形態にかかる冷媒蒸発器の概略構成を示す斜視図。 第１実施形態の冷媒蒸発器の分解斜視構造を示す斜視図。 第１実施形態の冷媒蒸発器の風上側分配タンク、風下側集合タンク、及び入替えタンクの分解斜視構造を示す斜視図。 第１実施形態の冷媒蒸発器の冷媒の流れを模式的に示す斜視図。 第１実施形態の冷媒蒸発器の排水路の構造を示す側面図。 第１実施形態の冷媒蒸発器の第１変形例の排水路の構造を示す側面図。 第１実施形態の冷媒蒸発器の第２変形例の排水路の構造を示す側面図。 第１実施形態の冷媒蒸発器の第３変形例の排水路の構造を示す側面図。 第１実施形態の冷媒蒸発器の第４変形例の排水路の構造を示す側面図。 第１実施形態の冷媒蒸発器の第５変形例の排水路の構造を示す側面図。 第２実施形態にかかる冷媒蒸発器の風上側分配タンク、風下側集合タンク、及び入替えタンクの断面構造を示す断面図。

　＜第１実施形態＞
　以下、冷媒蒸発器の第１実施形態について説明する。図１に示される本実施形態の冷媒蒸発器１は、車室内の温度を調整する車両用空調装置の冷凍サイクルに用いられる。具体的には、冷媒蒸発器１は、車室内に送風される空気から吸熱して液相の冷媒を蒸発させることで空気を冷却する冷却用熱交換器である。冷凍サイクルは、周知のように、冷媒蒸発器１の他に、図示されない圧縮機、放熱器、及び膨張弁等から構成される。

　図１及び図２に示されるように、冷媒蒸発器１は、２つの蒸発部１０，２０と、入替えタンク３０とを備えている。蒸発部１０，２０は、空気の流れ方向Ｘに対して上流側と下流側に配置されている。本実施形態では、空気流れ方向Ｘは鉛直方向Ｙ１，Ｙ２に直交する方向となっている。以下、空気流れ方向Ｘの上流側に配置される蒸発部１０を「風上側蒸発部１０」と称する。また、空気流れ方向Ｘの下流側に配置される蒸発部２０を「風下側蒸発部２０」と称する。

　風上側蒸発部１０は、風上側集合タンク１１と、風上側熱交換部１２と、風上側分配タンク１３とを有している。風上側集合タンク１１、風上側熱交換部１２、及び風上側分配タンク１３は、この順で鉛直方向下方Ｙ１に向かって順に配置されている。

　風上側熱交換部１２は直方体状をなしている。風上側熱交換部１２は、空気流れ方向Ｘが厚さ方向となるように配置されている。風上側熱交換部１２の鉛直方向下方Ｙ１側の端面１２ｄには、風上側分配タンク１３が取り付けられている。風上側熱交換部１２の鉛直方向上方Ｙ２側の端面１２ｅには、風上側集合タンク１１が取り付けられている。風上側熱交換部１２は、複数のチューブ１２ａと、複数のフィン１２ｂとが水平方向に交互に積層された構造からなる。なお、図２では、チューブ１２ａ及びフィン１２ｂの図示が省略されている。チューブ１２ａは、断面が扁平状をなし、鉛直方向Ｙ１，Ｙ２に延びるように配置されている。チューブ１２ａの内部には、冷媒の流れる流路が形成されている。フィン１２ｂは、薄い金属板を屈曲させることで形成される、いわゆるコルゲートフィンからなる。フィン１２ｂは、水平方向に隣り合うチューブ１２ａの間に配置されており、チューブ１２ａの外面に接合されている。図２に示されるように、風上側熱交換部１２は、チューブ１２ａ及びフィン１２ｂの積層方向において第１風上側コア部１２１と第２風上側コア部１２２とに区画されている。また、図１に示されるように、風上側熱交換部１２は、チューブ１２ａ及びフィン１２ｂの積層方向の両端にサイドプレート１２ｃを有している。サイドプレート１２ｃは、風上側熱交換部１２を補強するための部材である。

　風上側分配タンク１３は、内部に冷媒の流路を有する筒状の部材からなる。風上側分配タンク１３の軸方向の両端部は閉塞されている。図２に示されるように、風上側分配タンク１３は、軸方向の中央部に仕切り板１３ａを有している。仕切り板１３ａは、風上側分配タンク１３の内部流路を第１分配部１３１と第２分配部１３２とに区画している。また、風上側分配タンク１３の外周面には、チューブ１２ａの鉛直方向下方Ｙ１側の端部が挿入される図示しない複数の貫通孔が形成されている。この貫通孔により第１分配部１３１の内部流路は第１風上側コア部１２１のチューブ１２ａに連通され、第２分配部１３２の内部流路は第２風上側コア部１２２のチューブ１２ａに連通されている。すなわち、第１分配部１３１は、第１風上側コア部１２１のチューブ１２ａに冷媒を分配する。また、第２分配部１３２は、第２風上側コア部１２２のチューブ１２ａに冷媒を分配する。

　図３に示されるように、風上側分配タンク１３の外周面には、平面状の接合部１３３が軸方向に延びるように形成されている。接合部１３３は、入替えタンク３０が接合される部分である。接合部１３３には、第１分配部１３１の内部流路に貫通する貫通孔１３４が形成されている。貫通孔１３４は、入替えタンク３０内の冷媒を第１分配部１３１に導くための流路となる。また、接合部１３３には、第２分配部１３２の内部流路に貫通する貫通孔１３５が形成されている。貫通孔１３５は、入替えタンク３０内の冷媒を第２分配部１３２に導くための流路となる。

　図１及び図２に示されるように、風上側集合タンク１１は、内部に冷媒の流路を有する筒状の部材からなる。風上側集合タンク１１の軸方向の一端部は閉塞されている。風上側集合タンク１１の軸方向の他端部には冷媒排出口１１ａが形成されている。冷媒排出口１１ａは、図示しない圧縮機の吸入側に接続されている。また、風上側集合タンク１１の外周面には、チューブ１２ａの鉛直方向上方Ｙ２側の端部が挿入される図示しない複数の貫通穴が形成されている。この貫通穴により風上側集合タンク１１の内部流路は第１風上側コア部１２１のチューブ１２ａ及び第２風上側コア部１２２のチューブ１２ａにそれぞれ連通されている。すなわち、第１風上側コア部１２１のチューブ１２ａを流れる冷媒、及び第２風上側コア部１２２のチューブ１２ａを流れる冷媒は風上側集合タンク１１に集められる。この風上側集合タンク１１に集められた冷媒は冷媒排出口１１ａを介して圧縮機へと導かれる。

　風下側蒸発部２０は、風下側分配タンク２１と、風下側熱交換部２２と、風下側集合タンク２３とを有している。風下側分配タンク２１、風下側熱交換部２２、及び風下側集合タンク２３は、この順で鉛直方向下方Ｙ１に向かって順に配置されている。

　風下側熱交換部２２は風上側熱交換部１２と略同一の構造を有している。すなわち、風下側熱交換部２２は直方体状をなしており、空気流れ方向Ｘが厚さ方向となるように配置されている。また、風下側熱交換部２２は、複数のチューブ２２ａと、複数のフィン２２ｂとが水平方向に交互に積層された構造からなり、チューブ２２ａ及びフィン２２ｂの積層方向の両端にサイドプレート２２ｃを有している。風下側熱交換部２２の鉛直方向下方Ｙ１側の端面２２ｄには風下側集合タンク２３が取り付けられている。風下側熱交換部２２の鉛直方向上方Ｙ２側の端面２２ｅには風下側分配タンク２１が取り付けられている。また、図２に示されるように、風下側熱交換部２２は、空気流れ方向Ｘにおいて第１風上側コア部１２１に対向する第１風下側コア部２２１と、第２風上側コア部１２２に対向する第２風下側コア部２２２とに区画されている。

　風下側分配タンク２１は、内部に冷媒の流路を有する筒状の部材からなる。風下側分配タンク２１の軸方向の一端部は閉塞されている。風下側分配タンク２１の軸方向の他端部には冷媒流入口２１ａが形成されている。冷媒流入口２１ａには、図示しない膨張弁により減圧された低圧冷媒が流入する。また、風下側分配タンク２１の外周面には、チューブ２２ａの鉛直方向上方Ｙ２側の端部が挿入される図示しない複数の貫通孔が形成されている。この貫通孔により風下側分配タンク２１の内部流路は第１風下側コア部２２１のチューブ２２ａ及び第２風下側コア部２２２のチューブ２２ａに連通されている。すなわち、冷媒流入口２１ａから風下側分配タンク２１に流入した冷媒は、第１風下側コア部２２１のチューブ２２ａ及び第２風下側コア部２２２のチューブ２２ａに分配される。

　風下側集合タンク２３は、内部に冷媒の流路を有する筒状の部材からなる。風下側集合タンク２３の軸方向の両端部は閉塞されている。風下側集合タンク２３は、軸方向の中央部に仕切り板２３ａを有している。図２に示されるように、仕切り板２３ａは、風下側集合タンク２３の内部流路を第１集合部２３１と第２集合部２３２とに区画している。また、風下側集合タンク２３の外周面には、チューブ２２ａの鉛直方向下方Ｙ１側の端部が挿入される図示しない複数の貫通孔が形成されている。この貫通孔により第１集合部２３１の内部流路は第１風下側コア部２２１のチューブ２２ａに連通され、第２集合部２３２の内部流路は第２風下側コア部２２２のチューブ２２ａに連通されている。すなわち、第１風下側コア部２２１のチューブ２２ａを流れる冷媒は第１集合部２３１に集められる。また、第２風下側コア部２２２のチューブ２２ａを流れる冷媒は第２集合部２３２に集められる。

　図３に示されるように、風下側集合タンク２３の外周面には、平面状の接合部２３３が軸方向に延びるように形成されている。接合部２３３は、入替えタンク３０が接合される部分である。接合部２３３には、第１集合部２３１の内部流路に貫通する貫通孔２３４が形成されている。貫通孔２３４は、第１集合部２３１内の冷媒を入替えタンク３０に導くための流路となる。また、接合部２３３には、第２集合部２３２の内部流路に貫通する貫通孔２３５が形成されている。貫通孔２３５は、第２集合部２３２内の冷媒を入替えタンク３０に導くための流路となる。

　本実施形態では、風下側集合タンク２３が第１タンクに相当し、風上側熱交換部１２が第２タンクに相当する。また、風下側熱交換部２２が第１熱交換部に相当し、風上側熱交換部１２が第２熱交換部に相当する。

　入替えタンク３０は、風上側分配タンク１３と風下側集合タンク２３との間に設けられている。本実施形態では、入替えタンク３０が第３タンクに相当する。入替えタンク３０は、冷媒の流路を内部に有する筒状の部材からなる。入替えタンク３０の内部には仕切部材３０１が設けられている。仕切部材３０１は、入替えタンク３０の内部空間を第１冷媒流路３０２と第２冷媒流路３０３とに区画している。

　図３に示されるように、入替えタンク３０の外周面には、風上側分配タンク１３の接合部１３３が接合される平面状の接合部３０４と、風下側集合タンク２３の接合部２３３が接合される平面状の接合部３０５とが形成されている。

　接合部３０４には、第１冷媒流路３０２に貫通する貫通孔３０６が形成されている。貫通孔３０６は、風上側分配タンク１３の貫通孔１３４に繋がるように配置されている。接合部３０５には、第１冷媒流路３０２に貫通する貫通孔３０７が形成されている。貫通孔３０７は、風下側集合タンク２３の貫通孔２３５に繋がるように配置されている。すなわち、風下側集合タンク２３の第２集合部２３２に集められる冷媒は、風下側集合タンク２３の貫通孔２３５及び入替えタンク３０の貫通孔３０７を介して第１冷媒流路３０２へと流入する。第１冷媒流路３０２に流入した冷媒は、入替えタンク３０の貫通孔３０６及び風上側分配タンク１３の貫通孔１３４を介して風上側分配タンク１３の第１分配部１３１へと導かれる。

　また、接合部３０４には、第２冷媒流路３０３に貫通する貫通孔３０８が形成されている。貫通孔３０８は、風上側分配タンク１３の貫通孔１３５に繋がるように配置されている。接合部３０５には、第２冷媒流路３０３に貫通する貫通孔３０９が形成されている。貫通孔３０９は、風下側集合タンク２３の貫通孔２３４に繋がるように配置されている。すなわち、風下側集合タンク２３の第１集合部２３１に集められる冷媒は、風下側集合タンク２３の貫通孔２３４及び入替えタンク３０の貫通孔３０９を介して第２冷媒流路３０３へと流入する。第２冷媒流路３０３に流入した冷媒は、入替えタンク３０の貫通孔３０８及び風上側分配タンク１３の貫通孔１３５を介して風上側分配タンク１３の第２分配部１３２へと導かれる。

　このように、入替えタンク３０は、風下側集合タンク２３に集められた冷媒を風上側分配タンク１３へ導く部分として機能する。また、入替えタンク３０は、風下側熱交換部２２における冷媒の流れと、風上側熱交換部１２における冷媒の流れとをチューブ１２ａ，２２ａの積層方向において入れ替える部分として機能する。

　次に、冷媒蒸発器１における冷媒の流れと空気の冷却方法について説明する。

　図示されない膨張弁により減圧された冷媒は、図４に矢印Ａで示されるように、冷媒流入口２１ａから風下側分配タンク２１の内部に導入される。この冷媒は、風下側分配タンク２１の内部において分配され、矢印Ｂ，Ｃで示されるように、風下側分配タンク２１の第１風下側コア部２２１及び第２風下側コア部２２２に流入する。

　第１風下側コア部２２１及び第２風下側コア部２２２に流入した冷媒は、それぞれのチューブ２２ａの内部を鉛直方向下方Ｙ１に向かって流れる。このとき、チューブ２２ａの内部を流れる冷媒は、チューブ２２ａの外側をＸ方向に流れる空気と熱交換を行う。これにより、冷媒の一部が蒸発することにより空気から吸熱し、空気の冷却が行われる。

　第１風下側コア部２２１のチューブ２２ａを流れる冷媒は、矢印Ｄで示されるように、風下側集合タンク２３の第１集合部２３１に集められる。第１集合部２３１に集められた冷媒は、矢印Ｆで示されるように、入替えタンク３０の第２冷媒流路３０３を介して風上側分配タンク１３の第２分配部１３２へと流入する。第２分配部１３２に流入した冷媒は、矢印Ｈで示されるように第２風上側コア部１２２に流入する。

　第２風下側コア部２２２のチューブ２２ａを流れる冷媒は、矢印Ｅで示されるように、風下側集合タンク２３の第２集合部２３２に集められる。第２集合部２３２に集められた冷媒は、矢印Ｇで示されるように、入替えタンク３０の第１冷媒流路３０２を介して風上側分配タンク１３の第１分配部１３１へと流入する。第１分配部１３１に流入した冷媒は、矢印Ｉで示されるように第１風上側コア部１２１に流入する。

　第１風上側コア部１２１及び第２風上側コア部１２２に流入した冷媒は、それぞれのチューブ２２ａの内部を鉛直方向上方Ｙ２に向かって流れる。このとき、チューブ２２ａの内部を流れる冷媒は、チューブ２２ａの外側をＸ方向に流れる空気と熱交換を行う。これにより、冷媒の一部が蒸発することにより空気から吸熱し、空気の冷却が行われる。

　第１風上側コア部１２１及び第２風上側コア部１２２を流れる冷媒は、矢印Ｋ，Ｊで示されるように風上側集合タンク１１に集められる。風上側集合タンク１１に集められた冷媒は、矢印Ｌで示されるように、風上側集合タンク１１の冷媒排出口１１ａから、図示されない圧縮機の吸入側に供給される。

　ところで、冷媒と空気との熱交換に基づき風上側熱交換部１２及び風下側熱交換部２２の外面に凝縮水が生成されると、当該凝縮水は鉛直方向下方Ｙ１へと流れる。この凝縮水は、図５に示されるように、風上側分配タンク１３、風下側集合タンク２３、及び入替えタンク３０の間の隙間ＣＬ１に貯留する可能性がある。この隙間ＣＬ１に貯留する凝縮水が温度低下に伴い凍結すると、水の体積膨張により各タンク１３，２３，３０が破損する、いわゆる凍結割れが生じるおそれがある。

　そこで、本実施形態の冷媒蒸発器１には、隙間ＣＬ１に貯留する凝縮水を排出するための排水構造が設けられている。次に、この排水構造の詳細について説明する。

　図３に示されるように、入替えタンク３０の接合部３０４には、当該接合部３０４の斜面に沿って複数の排水溝３１０が形成されている。また、風上側分配タンク１３の接合部１３３には、入替えタンク３０の接合部３０４の排水溝３１０に対応する位置に排水溝１３６が形成されている。図５に示されるように、入替えタンク３０の接合部３０４に形成される排水溝３１０と、風上側分配タンク１３の接合部１３３に形成される排水溝１３６とにより囲まれる空間により直線状の排水路４０が構成されている。排水路４０の一端部には、隙間ＣＬ１に開口する流入口４１が形成されている。排水路４０の他端部には、風上側分配タンク１３の鉛直方向下方Ｙ１側の空間に開口する排出口４２が形成されている。排出口４２は、隙間ＣＬ１よりも鉛直方向下方Ｙ１側に配置されている。

　図３に示されるように、入替えタンク３０の接合部３０５には、当該接合部３０５の斜面に沿って複数の排水溝３１１が形成されている。また、風下側集合タンク２３の接合部２３３には、入替えタンク３０の接合部３０５の排水溝３１１に対応する位置に排水溝２３６が形成されている。図５に示されるように、入替えタンク３０の接合部３０５に形成される排水溝３１１と、風下側集合タンク２３の接合部２３３に形成される排水溝２３６とにより囲まれる空間により直線状の排水路５０が構成されている。排水路５０の一端部には、隙間ＣＬ１に開口する流入口５１が形成されている。排水路５０の他端部には、風下側集合タンク２３の鉛直方向下方Ｙ１側の空間に開口する排出口５２が形成されている。排出口５２は、隙間ＣＬ１よりも鉛直方向下方Ｙ１側に配置されている。

　なお、図２及び図４では、入替えタンク３０の排水溝３１０，３１１、風上側分配タンク１３の排水溝１３６、及び風下側集合タンク２３の排水溝２３６のそれぞれの図示が省略されている。

　以上説明した本実施形態の冷媒蒸発器１によれば、以下の（１）及び（２）に示される作用及び効果を得ることができる。

　（１）図５に矢印Ｗ１，Ｗ２で示されるように、隙間ＣＬ１に貯留される凝縮水は排水路４０、あるいは排水路５０を介して外部に排出される。よって、隙間ＣＬ１に凝縮水が貯留し難くなるため、凝縮水の凍結に起因する凍結割れを抑制することができる。

　（２）排水路４０の排出口４２、及び排水路５０の排出口５２は、隙間ＣＬ１よりも鉛直方向下方Ｙ１側に配置されている。これにより、隙間ＣＬ１に貯留される凝縮水が排出され易くなるため、より的確に凍結割れを抑制することができる。

　（第１変形例）
　次に、第１実施形態の冷媒蒸発器１の第１変形例について説明する。

　図６に示されるように、本変形例の冷媒蒸発器１では、排水路４０の排出口４２の断面積が、排水路４０の流入口４１の断面積よりも大きい。同様に、排水路５０の排出口５２の断面積が、排水路５０の流入口５１の断面積よりも大きい。このような構造によれば、隙間ＣＬ１に貯留される凝縮水がより排出され易くなるため、凍結割れを効果的に抑制することができる。なお、排出口４２の断面積が流入口４１の断面積以上であれば、同様の作用及び効果を得ることができる。また、排出口５２の断面積が流入口５１の断面積以上であれば、同様の作用及び効果を得ることができる。

　（第２変形例）
　次に、第１実施形態の冷媒蒸発器１の第２変形例について説明する。

　図７に示されるように、排水路４０，５０は、入替えタンク３０に形成される排水溝３１０，３１１のみで構成されていてもよい。また、図８に示されるように、排水路４０は、風上側分配タンク１３に形成される排水溝１３６のみで構成されていてもよい。さらに、排水路５０は、風下側集合タンク２３に形成される排水溝２３６のみで構成されていてもよい。要は、図２に示される風上側分配タンク１３と入替えタンク３０との接合部１３３，３０４、及び風下側集合タンク２３と入替えタンク３０との接合部２３３，３０５の少なくとも一方に、隙間ＣＬ１に貯留される水を排出するための排水路が形成されていればよい。

　（第３変形例）
　次に、第１実施形態の冷媒蒸発器１の第３変形例について説明する。

　図９に示されるように、排水路４０，５０は円弧状をなすものであってもよい。なお、排水路４０，５０の形状は、図５～図９に示される形状に限らず、適宜変更可能である。

　（第４変形例）
　次に、第１実施形態の冷媒蒸発器１の第４変形例について説明する。

　図１０に示されるように、本変形例の冷媒蒸発器１では、風上側分配タンク１３と風上側集合タンク２３とが最も接近する部分の隙間の断面積が「Ｓａ」に設定されている。また、排水路４０の流入口４１の断面積が「Ｓｂ１」に設定されるとともに、排水路４０の排出口４２の断面積が「Ｓｃ１」に設定されている。さらに、排水路５０の流入口５１の断面積が「Ｓｂ２」に設定されるとともに、排水路５０の排出口５２の断面積が「Ｓｃ２」に設定されている。

　これらの断面積Ｓａ，Ｓｂ１，Ｓｂ２，Ｓｃ１，Ｓｃ２は、以下の関係式ｆ１，ｆ２を満たすように設定されている。

　Ｓａ＜Ｓｂ１≦Ｓｃ１　（ｆ１）
　Ｓａ＜Ｓｂ２≦Ｓｃ２　（ｆ２）
　このような構成によれば、風上側分配タンク１３と風上側集合タンク２３とが最も接近する部分から隙間ＣＬ１に流入する凝縮水がより排出され易くなるため、凍結割れを効果的に抑制することができる。

　なお、冷媒蒸発器１が斜めの姿勢で配置されている場合には、排水路４０及び排水路５０のうち、より鉛直方向下方側に配置されている排水路が上記式を満たしていれば、同様の作用及び効果を得ることができる。斜めの姿勢とは、チューブ１２ａ，２２ａの長手方向が鉛直方向と交差するような姿勢を示す。

　＜第２実施形態＞
　次に、冷媒蒸発器１の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

　図１１に示されるように、本実施形態の風上側分配タンク１３及び風下側集合タンク２３は一体的に形成されている。具体的には、風上側分配タンク１３及び風下側集合タンク２３は、コアプレート６１と、タンク本体部６２とを有して構成されている。

　コアプレート６１には、風上側熱交換部１２のチューブ１２ａ、及び風下側熱交換部２２のチューブ２２ａが挿入されて接合されている。コアプレート６１は、断面略Ｗ字状に形成されている。詳しくは、コアプレート６１は、風上側チューブ接合面６１１と、風下側チューブ接合面６１２とを有している。風上側チューブ接合面６１１には、風上側熱交換部１２のチューブ１２ａが挿入されて接合されている。風下側チューブ接合面６１２には、風下側熱交換部２２のチューブ２２ａが挿入されて接合されている。コアプレート６１は、２つのチューブ接合面６１１，６１２の間に配置されるコアプレート側凸部６１３を有している。コアプレート側凸部６１３は、２つのチューブ接合面６１１，６１２よりも熱交換部１２、２２と反対側に突出している。コアプレート側凸部６１３には、その長手方向、すなわち空気流れ方向Ｘ及び鉛直方向Ｙ１，Ｙ２の双方に直交する方向に複数の開口部６１３ａが形成されている。

　タンク本体部６２は、コアプレート６１と共にタンク内の空間を構成している。タンク内の空間とは、図２に示される風上側分配タンク３１の第１分配部１３１及び第２分配部１３２、並びに風下側集合タンク２３の第１集合部２３１及び第２集合部２３２を示す。タンク本体部６２は、断面略Ｗ字形状に形成されている。詳しくは、タンク本体部６２は、風上側タンク本体部６２１と、風下側タンク本体部６２２とを有している。風上側タンク本体部６２１は、風上側チューブ接合面６１１と共に第１分配部１３１及び第２分配部１３２を構成している。風下側タンク本体部６２２は、風下側チューブ接合面６１２と共に第１集合部２３１及び第２集合部２３２を構成している。タンク本体部６２は、２つのタンク本体部６２１、６２２の間に配置されるタンク本体部側凸部６２３を有している。タンク本体部側凸部６２３は、２つのタンク本体部６２１，６２２よりも風上側熱交換部１２及び風下側熱交換部２２側に突出している。タンク本体部側凸部６２３には、その長手方向、すなわち空気流れ方向Ｘ及び鉛直方向Ｙ１，Ｙ２の双方に直交する方向に複数の開口部６２３ａが形成されている。

　コアプレート６１のコアプレート側凸部６１３とタンク本体部６２のタンク本体部側凸部６２３とは接合されている。コアプレート６１とタンク本体部６２とにより形成される空間は、風上側分配タンク１３と風下側集合タンク２３とに区画されている。換言すると、コアプレート側凸部６１３及びタンク本体部側凸部６２３は、風上側分配タンク１３と風下側集合タンク２３とを連結する連結部７０として機能する。

　開口部６１３ａ及び開口部６２３ａは、お互いの少なくとも一部が重なるように配置されている。これにより、開口部６１３ａ及び開口部６２３ａは、冷媒と空気との熱交換に基づいて風上側熱交換部１２及び風下側熱交換部２２の外面に生じる凝縮水が排水される排水穴として機能する。

　入替えタンク３０の上部とタンク本体部６２との間には、空間ＣＬ２が形成されている。空間ＣＬ２は、開口部６１３ａ及び開口部６２３ａを介して、風上側熱交換部１２及び風下側熱交換部２２が配置されている空間に連通されている。空間ＣＬ２は、開口部６１３ａ及び開口部６２３ａよりも鉛直方向下方Ｙ１側に配置されている。

　コアプレート６１に組み付けられた際に外側に位置するタンク本体部６２の外表面には、接合部６２１ａと、接合部６２２ａとが形成されている。接合部６２１ａは、入れ替えタンク３０の接合部３０４に接合される部分である。接合部６２２ａは、入れ替えタンク３０の接合部３０５に接合される部分である。

　接合部６２１ａには、入替えタンク３０の接合部３０４の排水溝３１０に対応する位置に排水溝６２１ｂが形成されている。入替えタンク３０の接合部３０４に形成される排水溝３１０と、排水溝６２１ｂとにより囲まれる空間により直線状の排水路４０が構成されている。排水路４０は、連結部７０に形成された開口部６１３ａ，６２３ａよりも下方となる部位に形成されている。排水路４０の一端部には、空間ＣＬ２に開口する流入口４１が形成されている。排水路４０の他端部には、風上側分配タンク１３の鉛直方向下方Ｙ１側の空間に開口する排出口４２が形成されている。排出口４２は、空間ＣＬ２よりも鉛直方向下方Ｙ１側に配置されている。風上側熱交換部１２及び風下側熱交換部２２が配置されている空間は、開口部６１３ａ、開口部６２３ａ、及び空間ＣＬ２を介して排水路４０と連通している。

　接合部６２２ａには、入替えタンク３０の接合部３０５の排水溝３１１に対応する位置に排水溝６２２ｂが形成されている。入替えタンク３０の接合部３０５に形成される排水溝３１１と、排水溝６２２ｂとにより囲まれる空間により直線状の排水路５０が構成されている。排水路５０は、連結部７０に形成された開口部６１３ａ，６２３ａよりも下方となる部位に形成されている。排水路５０の一端部には、空間ＣＬ２に開口する流入口５１が形成されている。排水路５０の他端部には、風下側集合タンク２３の鉛直方向下方Ｙ１側の空間に開口する排出口５２が形成されている。排出口５２は、空間ＣＬ２よりも鉛直方向下方Ｙ１側に配置されている。風上側熱交換部１２及び風下側熱交換部２２が配置されている空間は、開口部６１３ａ、開口部６２３ａ、及び空間ＣＬ２を介して排水路５０と連通している。

　排水路４０の流入口４１及び排水路５０の流入口５１の少なくとも一方の断面積は、開口部６１３ａ及び開口部６２３ａの各開口面積よりも大きい。これにより、開口部６１３ａ及び開口部６２３ａから空間ＣＬ２に流入する凝縮水の排水性を向上させることができる。また、凝縮水の排水性の観点からすると、排水路４０の排出口４２の断面積は、排水路４０の流入口４１の断面積よりも大きいことが望ましい。同様に、排水路５０の排出口５２の断面積は排水路５０の流入口５１の断面積よりも大きいことが望ましい。

　なお、図示は省略するが、接合部６２１ａには、第１実施形態と同様に、入替えタンク３０内の冷媒を第１分配部１３１に導くための流路となる貫通孔、および入替えタンク３０内の冷媒を第２分配部１３２に導くための流路となる貫通孔が形成されている。同様に、図示は省略するが、接合部６２２ａには、第１集合部２３１内の冷媒を入替えタンク３０に導くための流路となる貫通孔、および第２集合部２３２内の冷媒を入替えタンク３０に導くための流路となる貫通孔が形成されている。

　以上説明した本実施形態の冷媒蒸発器１によれば、以下の（３）及び（４）に示される作用及び効果を得ることができる。

　（３）本実施形態の冷媒蒸発器１では、冷媒と空気との熱交換に基づいて風上側熱交換部１２及び風下側熱交換部２２の外面に凝縮水が生じると、この凝縮水は、鉛直方向下方Ｙ１へと流れ、開口部６１３ａ及び開口部６２３ａを通過する。開口部６１３ａ及び開口部６２３ａを通過した凝縮水は空間ＣＬ２に流入し、排水路４０及び排水路５０を介して外部へと排出される。これにより、より確実に凍結割れを抑制することができる。

　（４）排水路４０の流入口４１及び排水路５０の流入口５１の少なくとも一方の断面積が、開口部６１３ａ及び開口部６２３ａの各開口面積よりも大きい。これにより、凝縮水をより排出し易くすることができる。

　＜他の実施形態＞
　各実施形態の冷媒蒸発器１は、排水路４０及び排水路５０のいずれか一方だけを有する構造であってもよい。

　冷媒蒸発器１の被冷却流体は空気に限らず、適宜の流体を用いることができる。

　本開示は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、これらの記載に限定されるものではない。本開示の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができる。

Claims (8)

1. 　被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う冷媒蒸発器（１）であって、
   　前記冷媒が内部を流れ、前記被冷却流体と前記冷媒との間で熱交換を行う第１熱交換部（１２）と、
   　前記第１熱交換部に対向して配置されるとともに、前記冷媒が内部を流れ、前記被冷却流体と前記冷媒との間で熱交換を行う第２熱交換部（２２）と、
   　前記第１熱交換部の下方に配置され、前記第１熱交換部に前記冷媒を分配する第１タンク（１３）と、
   　前記第２熱交換部の下方に配置され、前記第２熱交換部を流れる前記冷媒を集める第２タンク（２３）と、
   　前記第１タンク及び前記第２タンクに接合され、前記第２タンクに集められた前記冷媒を前記第１タンクに導く第３タンク（３０）と、を備え、
   　前記第１タンク、前記第２タンク、及び前記第３タンクの間には隙間が形成され、
   　前記第１タンクと前記第３タンクとの接合部（１３３，３０４）、及び前記第２タンクと前記第３タンクの接合部（２３３，３０５）の少なくとも一方には、前記隙間に貯留される水を排出する排水路（４０，５０）が形成されている冷媒蒸発器。
2. 　前記排水路の排出口は、前記隙間よりも下方に位置している請求項１に記載の冷媒蒸発器。
3. 　前記排水路は、円弧状の水路からなる請求項１又は２に記載の冷媒蒸発器。
4. 　前記排水路は、直線状の水路からなる請求項１又は２に記載の冷媒蒸発器。
5. 　前記排水路の排出口の断面積は、前記排水路の流入口の断面積以上である請求項１～４のいずれか一項に記載の冷媒蒸発器。
6. 　前記排水路の流入口の断面積は、前記第１タンクと前記第２タンクとが最も接近する部分の隙間の断面積よりも大きい請求項１～５のいずれか一項に記載の冷媒蒸発器。
7. 　被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う冷媒蒸発器（１）であって、
   　前記冷媒が内部を流れ、前記被冷却流体と前記冷媒との間で熱交換を行う第１熱交換部（１２）と、
   　前記第１熱交換部に対向して配置されるとともに、前記冷媒が内部を流れ、前記被冷却流体と前記冷媒との間で熱交換を行う第２熱交換部（２２）と、
   　前記第１熱交換部の下方に配置され、前記第１熱交換部に前記冷媒を分配する第１タンク（１３）と、
   　前記第２熱交換部の下方に配置され、前記第２熱交換部を流れる前記冷媒を集める第２タンク（２３）と、
   　前記第１タンク及び前記第２タンクを連結する連結部（７０）と、
   　前記第１タンク及び前記第２タンクに接合され、前記第２タンクに集められた前記冷媒を前記第１タンクに導く第３タンク（３０）と、を備え、
   　前記連結部には、少なくとも１つの開口部（６１３a，６２３a）が形成されており、
   　前記第１タンクと前記第３タンクとの接合部（３０４，６２１ａ）、及び前記第２タンクと前記第３タンクの接合部（３０５，６２２ａ）の少なくとも一方には、前記連結部に形成された開口部よりも下方となる部位に、前記開口部を通過した水を排出する排水路（４０，５０）が形成されている冷媒蒸発器。
8. 　前記排水路の流入口の断面積は、前記開口部の開口面積よりも大きい請求項７に記載の冷媒蒸発器。

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